简介
屏的接口种类非常多，常见的包括 RGB、HDMI、VGA、LVDS、EDP、MIPI等接口。
其中，在 Android 移动设备上，大多采用的是MIPI接口。
某些时候，由于某种需求，需要将 Android 设备上的 MIPI 数据显示到其他接口的屏上，此时，则需要利用相关转换芯片将 MIPI 接口的数据转换成其他接口的数据。
在 msm8916 上有过这样的需求：将 MIPI 数据转换成 RGB 进行输出，当时采用的转换芯片是 ICN6211。以下记录之。
RGB 简介
R(红)、G(绿)、B(蓝)是自然界三原色，三原色按照不同比例进行相加，混合成不同的颜色。
RGB其取值范围分别为0~255，其值越大，则越亮，当RGB都取值为255时，则为白色。相反全为0时，则为黑色。
而RGB接口就是分三原色进行输入的图形视频接口，也叫作色差分量接口。
RGB 接口中包括三大类信号：数据信号、时钟信号和控制信号。
-
数据信号，通过数据线传输，一般分为6 bit 或者 8 bit传输(R0R5/G0G5/B0~B5 或 R0R7/G0G7/B0~B7)，也即是数据信号线分为18根或者24根
-
时钟信号，特指像素时钟信号，传输数据和对数据信号进行读取的基准。
-
控制信号，包括数据使能信号DE(或有效显示数据选通信号)、行同步信号HS、帧同步信号VS
ICN6211 简介
ICN6211 是一款 MIPI 转 RGB 的芯片，下面是它的简要特性:
-
其最高支持 MIPI DSI 的4 Lane 输入；当4lane输入时，其支持的最大带宽为1GBps
-
其能对 MIPI DSI的 RGB565-16bpp、RGB666-18bpp 以及 RGB888-24bpp 的数据包进行解码转换
-
其能输出 18 bpp 或者 24 bpp 像素的 RGB 图形数据，像素时钟的范围在 5MHz ~ 154MHz
-
其支持的最大分辨率为 FHD(1920x1080p) 以及 WUXGA(1920x1200p)
-
支持 I2C 接口
icn6211 Functional Block Diagram
System Application Diagram
屏的显示分为两部分，一部分是开机显示厂商 logo，一部分是系统启动完毕后正常的显示。下面就这两部分的开发细节进行介绍。
添加 MIPI 转 RGB 支持
针对 MIPI 接口的屏，屏的配置参数通过 DATA0-、DATA0+ 这对数据线下发到屏端。
如果初始化正确，则切换到 HS 模式下，直接把数据从DATA0~DATA3刷出去即可。
那么针对 ICN6211-MIPI-RGB 的屏，又是怎么操作的呢？其实也非常简单，在给定 ICN6211 正确的电压后，将屏的配置参数通过 ICN6211 的I2C下发到屏端即可。
后续数据的传输则不再需要操心。
ICN6211 参数图
bootloader
在 mdss_dsi_panel_initialize() 函数中，会下发屏的配置参数。
它原本是调用 MIPI 接口函数 mipi_dsi_cmds_tx() 去下发的参数，在这里改成或者添加 I2C 的传输接口即可。
int mdss_dsi_panel_initialize(struct mipi_dsi_panel_config *pinfo, uint32_t
broadcast)
{
if (pinfo->i2c_cmds_table) {
mipi_i2c_cmds_tx(pinfo->i2c_cmds_table);
}
}
static struct qup_i2c_dev *i2c_dev;
static int qrd_lcd_i2c_write(int addr, int reg, int val)
{
int ret = 0;
uint8_t data_buf[] = { reg, val };
/* Create a i2c_msg buffer, that is used to put the controller into write
mode and then to write some data. */
struct i2c_msg msg_buf[] = { {addr,
I2C_M_WR, 2, data_buf}
};
ret = qup_i2c_xfer(i2c_dev, msg_buf, 1);
if(ret < 0) {
dprintf(CRITICAL, "qup_i2c_xfer error %d\n", ret);
return ret;
}
return 0;
}
/*write i2c command*/
int mipi_i2c_cmds_tx(struct i2c_on_command_table *i2c_cmds_table)
{
int i = 0;
i2c_dev = qup_blsp_i2c_init(BLSP_ID_1, QUP_ID_1, 100000, 19200000);
if(!i2c_dev) {
dprintf(CRITICAL, "qup_blsp_i2c_init failed \n");
ASSERT(0);
}
for(i = 0; i < i2c_cmds_table->cmds_cnt; i++)
{
qrd_lcd_i2c_write(i2c_cmds_table->slave_addr, i2c_cmds_table->cmds_list[i].reg, i2c_cmds_table->cmds_list[i].val);
}
}
当然，pinfo->i2c_cmds_table 这个table,按照 qcom 的屏处理流程，它是在 msm8916/oem_panel.c 里面进行处理的，下面直接贴出处理代码片段：
case ICN6211_QHD_VIDEO_PANEL:
panelstruct->paneldata = &icn6211_qhd_video_panel_data;
panelstruct->panelres = &icn6211_qhd_video_panel_res;
panelstruct->color = &icn6211_qhd_video_color;
panelstruct->videopanel = &icn6211_qhd_video_video_panel;
panelstruct->commandpanel = &icn6211_qhd_video_command_panel;
panelstruct->state = &icn6211_qhd_video_state;
panelstruct->laneconfig = &icn6211_qhd_video_lane_config;
panelstruct->paneltiminginfo
= &icn6211_qhd_video_timing_info;
panelstruct->panelresetseq
= &hx8389b_qhd_video_reset_seq;
pinfo->mipi.i2c_cmds_table = &icn6211_i2c_on_command_table;
pinfo->mipi.i2c_cmds_table->cmds_cnt = ICN6211_QHD_VIDEO_ON_COMMAND;
pinfo->mipi.i2c_cmds_table->slave_addr = ICN6211_I2C_SLAVE_ADDR;
pinfo->mipi.i2c_cmds_table->blsp_id = I2C_BLSP_ID;
pinfo->mipi.i2c_cmds_table->qup_id = I2C_QUP_ID;
panelstruct->backlightinfo = &icn6211_qhd_video_backlight;
memcpy(phy_db->timing,
icn6211_qhd_video_timings, TIMING_SIZE);
break;
kernel
在 msm8916 的 kernel 部分，对一个屏驱动的处理分为三步：
-
解析该屏的设备树文件(DTSI)
-
注册屏初始化命令传输接口
-
下发初始化命令，使能 Panel
下面就一步一步的来看怎么添加的:
-
解析 I2C 命令
static int mdss_panel_parse_dt(struct device_node *np, struct mdss_dsi_ctrl_pdata *ctrl_pdata) { //... rc = of_property_read_string(np, "qcom,mdss-command-access", &data); if (!rc && !strcmp(data, "i2c")) { /*the property is self defined, it may not exist in some dts configure*/ ctrl_pdata->cmd_access = CMD_ACCESS_I2C; ctrl_pdata->i2c_handle = mdss_get_icn6211_i2c_client(); if (!ctrl_pdata->i2c_handle) { pr_err("ctrl_pdata->i2c_handle is null\n"); //goto error; /*modified by fangchengbing return error will lead to crash*/ } mdss_i2c_parse_dcs_cmds(np, &ctrl_pdata->i2c_on_cmds, "qcom,mdss-i2c-on-command"); } else { /*normal flow*/ //.... } } /** * @brief parse i2c command in dtsi file, format [%d %d] ==> [reg, val] * store them in struct i2c_cmd_list * * @param np * @param pcmds where i2c will store * @param cmd_key flag contain i2c command * * @return */ static int mdss_i2c_parse_dcs_cmds(struct device_node *np, struct i2c_cmd_list *pcmds, char *cmd_key) { const char *data; int blen = 0; char *buf; int i = 0, j = 0; data = of_get_property(np, cmd_key, &blen); if (!data) { pr_err("%s: failed, key=%s\n", __func__, cmd_key); return -ENOMEM; } if (blen < 0 && blen / 2 == 1) pr_err("%s format err\n", cmd_key); pr_debug("mdss_i2c_parse_dcs_cmds blen = %d\n", blen); buf = kzalloc(sizeof(char) * blen, GFP_KERNEL); if (!buf) return -ENOMEM; memcpy(buf, data, blen); pcmds->cmds = kzalloc(sizeof(struct i2c_ctrl_hdr) * blen / 2, GFP_KERNEL); pcmds->cmds_cnt = blen / 2; for (i = 0; i < blen; i+=2) { j = i / 2; pcmds->cmds[j].reg = buf[i]; pcmds->cmds[j].val = buf[i+1]; } return 0; } -
控制器初始化时，注册屏初始化命令表:
void mdss_dsi_ctrl_init(struct mdss_dsi_ctrl_pdata *ctrl) { //... if (ctrl->cmd_access == CMD_ACCESS_DSI) ctrl->cmdlist_commit = mdss_dsi_cmdlist_commit; else if (ctrl->cmd_access == CMD_ACCESS_I2C) ctrl->cmdlist_commit = mdss_i2c_cmdlist_commit; //... } /** * @brief write i2c command to mipi@rgb chip * * @param ctrl include i2c_client * @param from_mdp not important * * @return */ int mdss_i2c_cmdlist_commit(struct mdss_dsi_ctrl_pdata *ctrl, int from_mdp) { int rc = 0; int i = 0; struct i2c_cmd_list on_cmds; on_cmds = ctrl->i2c_on_cmds; mutex_lock(&ctrl->cmd_mutex); if (ctrl->i2c_handle) { for (i = 0; i < on_cmds.cmds_cnt; i++) { rc = i2c_smbus_write_byte_data(ctrl->i2c_handle, on_cmds.cmds[i].reg, on_cmds.cmds[i].val); if (rc < 0) { mutex_unlock(&ctrl->cmd_mutex); return rc; } } } mutex_unlock(&ctrl->cmd_mutex); return rc; } -
下发屏参数命令
static int mdss_dsi_panel_on(struct mdss_panel_data *pdata) { //... if (ctrl->cmd_access == CMD_ACCESS_DSI) { if (ctrl->on_cmds.cmd_cnt) mdss_dsi_panel_cmds_send(ctrl, &ctrl->on_cmds); } else if (ctrl->cmd_access == CMD_ACCESS_I2C) { if (ctrl->i2c_on_cmds.cmds_cnt) ctrl->cmdlist_commit(ctrl, 0); } //... }
注意!
最重要的有一点不要忘记，平台需要利用 I2C 总线去下发屏初始化参数，根据 I2C 协议，需要给定 I2C 设备在总线上的地址：
在 bootloader 里直接配置上 0x2C 即可，在 kernel 里面，dtsi 中配置如下:
i2c@78b6000 {
icn6211_mipi_rgb@2C {
compatible = "qcom,icn6211_mipi_rgb";
reg = <0x2C>;
};
};
总结
其实 MIPI 转 RGB 的修改点不多，也不难。就一个地方：初始化命令通过 MIPI 的 DATA0 下发，转移到了 I2C 下发。
2016-08-15
后志
实际上，当年这种做法，并不适合平台间的移植。在今天看来，我们可以把 mipi-2-rgb 分解为两部分：数据流部分和控制流部分。
所谓数据流，其实就是平台数据的输出，对于平台来说，无论外围是 mipi lcd 还是 rgb转换芯片亦或是 hdmi 转换芯片，平台只需要把符合要求的 mipi 数据，通过 mipi lane 丢出去就可以了，至于mipi数据怎么转换成 rgb 数据，那就不是平台的事情了，是外带的转换芯片的事情了。
所谓控制流，其实就是通过 i2c 下发控制命令初始化 rgb 、hdmi 转换芯片的事情。相对于平台来说，转换芯片，无非就是一个i2c或者spi或者其他总线的外设而已，就是一个i2c子设备而已，它无需要多么复杂的逻辑来控制。
那么二者合一，即数据流和控制流加在一起，代码处理，完全没必要按照当年的做法来到处修改，对于mipi来说，按照真实的mipi lcd造一个 fake lcd dtsi 设备树给平台，骗过平台，让平台误认为外面是一个 mipi lcd，可以输出 mipi 数据即可；而针对转换芯片来说，开机上电，按照 i2c 子设备的加载方式，单独一个驱动，处理即可。当然，后面工程中，实际上也是按照这个思路来处理的。
附加一句：在 mipi-2-rgb lcd的基础上，去理解 camera 外设调试，道理亦然。差别在于两点：1.camera的是输入方向；2.camera的上电时序比较严格。仅此而已。
2020-2-14
